C7201 Základy genomiky

Přírodovědecká fakulta
podzim 2014
Rozsah
2/0/0. 1 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Pá 8:00–9:50 B11/205
Předpoklady
Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů biochemie nebo molekulární biologie a genetiky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (Bi7201c), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.
Osnova
  • Úvod do genomiky.
  • Metody funkční genomiky.
  • Genomové databáze a základní nástroje bioinformatiky (typy databází, vyhledávání v databázích, vyhledávání podobných sekvencí [BLAST a FASTA], několikanásobné porovnávání sekvencí [CLUSTALW], vyhledávání v genomových databázích Arabidopsis thaliana,lokalizace genů na chromozomu, identifikace a analýza promotorových oblastí jednotlivých genů [ALIBABA], virtuální PCR).
  • In silico predikce genové funkce.
  • Přístupy přímé a revezní genetiky(metody získávání a identifikace sekvenčně specifických mutantů, sbírky mutantů a jejich analýza, fyzikální a chemická mutageneze, metody cíleného umlčování genů pomocí RNA interference).
  • Fragmentační analýza DNA a poziční klonování jako nástroje přímé genetiky.
  • Metody identifikace genů pomocí přístupů získané funkce(T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese, systémy regulovatelné genové exprese).
  • Fenotypové profilování (cDNA, RNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce, proteomické přístupy).
  • Southern blot a DNA molekulární hybridizace.
  • Identifikace a charakterizace inzerční mutace ve vybraném členu komplexní genové rodiny u Arabidopsis thaliana s využitím vyhledávání založeném na PCR.
  • Metody analýzy genové exprese (kvalitativní i kvantitativní metody, analýza exprese pomocí transkripční a translační fůze s reporterovým genem, Genevestigator).
  • Nové přístupy: Chemická genetika.
Literatura
  • Hunt, S.P., Livesey, F.J. (Editors). Functional Genomics : A Practical Approach. Practical Approach Series
  • Starkey, M.P., and Elaswarapu R. (Editors). Genomics Protocols. Methods in Molecular Biology, Vol 175
Výukové metody
Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.
Metody hodnocení
Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály dostupné on-line jsou spíše doplňkové. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška.
Navazující předměty
Informace učitele
Tato přednáška je totožná s výukou předmětu CG020 Genomika a bude také probíhat ve stejnou dobu. Prosím studenty, aby si přednostně zapisovali přednášku CG020 Genomika, přednáška C7201 Základy genomiky bude výhledově zrušena a nahrazena právě přednáškou CG020. Na základě svých předchozích zkušeností zde explicitně upozorňuji na to, že není možné přijít na opravný termín bez předchozího absolvování zkoušky v termínu řádném.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2013, podzim 2015.